Financiado por la Fundación Nacional de Ciencias Naturales de China, Asociación China de Ciencia e Ingeniería y levanta jóvenes talentos Programa de Innovación Tecnológica del Instituto de Tecnología de Beijing, Interdisciplinaria Avanzada Instituto de Investigación Científica del Instituto de investigador Tecnología Huang grupo de trabajo especial Jiaqi Beijing en la próxima generación de baterías de litio-metal de alta densidad energética progreso en la investigación de alta seguridad ánodo de litio metálico hecho. recientemente, los resultados de investigación pertinentes, titulada 'capa protectora suave-rígida artificial para el ánodo de metal libre de dendrita de litio' el 8 de enero, 2018, publicado en línea en los "materiales funcionales avanzados" (Materiales funcionales avanzados, factor de impacto 12.124).
'Dureza y suavidad' de la membrana de material compuesto esquemática ser modificadas después de la interfaz, que puede estar unido eficazmente a la superficie de metal de litio, y para suprimir el crecimiento de dendritas
de metal de litio, con su capacidad muy alta teórica específica (3.860 mA hg-1) y el potencial de electrodo más negativo (-3,045 V vs. electrodo normal de hidrógeno) se considera una de las más altas perspectivas de material de ánodo de energía para el desarrollo. Sin embargo, el uso práctico está restringido electrodo de litio y el crecimiento de dendritas de litio y menor eficiencia de ciclo. litio metálico es un metal altamente reactivo, compleja estructura y la composición que forma el electrolito sólido en contacto con el electrolito, la reacción electroquímica el proceso es difícil mantener la estabilidad de interfaz. por lo tanto, la deposición no uniforme de los iones de litio en la interfaz llevan fácilmente acicular, dendrítica, musgosa deposición de litio de crecimiento de dendritas de litio, por un lado la perforación del separador, la batería iniciador de electrodo positivo en contacto corto , causar problemas de seguridad, sino que también aumenta el área de contacto del litio metálico con el electrolito, por lo que las reacciones laterales aumenta, la eficiencia del ciclo de la batería disminuye aún más.
Con el fin de construir una interfaz de metal / litio de electrolito estable, la deposición de la regulación uniforme de litio, el grupo propuso LiF componente inorgánico rígido para PVDF-HFP es un componente polímero flexible para construir 'dureza y suavidad' de la película de material compuesto, con el fin de estable durante la interfase metal ciclismo de litio electroquímica con el electrolito. en donde el polímero flexible proporciona flexibilidad y escalabilidad puede soportar fluctuaciones de interfaz de proceso de deposición de electrodo de litio / disolución metálicos, el componente rígido puede introducirse para mejorar aún más el modificado capa de módulo mecánico, suprimiendo de este modo el crecimiento de dendritas de litio, para lograr la deposición uniforme de litio. tal capa de modificación interfacial que tiene tanto las buenas propiedades de deformación, de alto módulo y la conductividad iónica mecánico se introduce en la célula de la moneda, Li -Cu media vida del ciclo celular de Li-Li de la batería y una estabilidad de ciclo simétrico se mejoran significativamente; ensayo de células completo y el cátodo de fosfato de litio-hierro coincidentes, el ciclo de vida de la batería después de que la capa de material compuesto modificado mejora de 2,5 veces.